Үйкеліске қарсы материалдар: шолу, қасиеттері, қолданылуы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Техникалық блоктардың, машиналар мен жабдықтың жеке элементтік топтарының жұмыс істеу процесі сөзсіз тозумен бірге жүреді. Бөлшектердің бір-біріне әртүрлі қарқындылық дәрежесімен механикалық әсер етуі олардың беттерінің тозуына және ішкі құрылымының бұзылуына әкеледі. Сонымен қатар, қоршаған орта жиі эрозия және кавитация түрінде ұқсас әсерге ие. Нәтижесінде жабдықтың өнімділігін жоғалту немесе кем дегенде пайдалану қасиеттерінің төмендеуі байқалады. Ұнтақ тәрізді үйкеліс пен үйкеліске қарсы материалдарға келесі шолулар қажетсіз үйкелісті азайту жолдарын түсінуге көмектеседі. Мұндай материалдарды өнеркәсіптік жабдықтар мен тұрмыстық техникада, сондай-ақ құрылыс құралдарында пайдалану ұсынылады.

Үйкеліс пен үйкеліске қарсы материалдар арасындағы айырмашылықтар

Бұл материалдарды бір контексте қарастыру олардың атқаратын қызметі механизмдер жұмысының жалпы сипаттамасымен – үйкеліс коэффициентімен байланысты екендігіне байланысты. Бірақ егер антифрикциялық элементтер мен қоспалар бұл мәнді төмендетуге жауапты болса, онда үйкеліс элементтері, керісінше, оны арттырады. Бұл жағдайда, мысалы, өсті ұнтақ қорытпаларыүйкеліс коэффициенті мақсатты жұмыс тобының тозуға төзімділігін және механикалық беріктігін қамтамасыз етеді. Мұндай сапаға жету үшін үйкеліс шикізатының құрамына отқа төзімді оксидтер, бор, кремний карбидтері және т.б. кіреді. Үйкеліске қарсы элементтерден айырмашылығы, үйкеліс элементтері механизмдерде көбінесе толыққанды функционалдық мүшелерді көрсетеді. Бұл, атап айтқанда, тежегіштер мен муфталар болуы мүмкін.

Үйкелісті арттыру тапсырмаларын қамтамасыз ете отырып, олар бір уақытта нақты техникалық тапсырмаларды орындайды. Сонымен қатар, үйкеліс және антифрикциялық материалдар қолданар алдында қатаң зертханалық сынақтан өтеді. Тежегіштерге арналған бірдей қорытпалар толық масштабты және стендтік сынақтардан өтеді, оның барысында оларды практикада қолданудың мақсатқа сайлығы анықталады. Полимерлерден ең жоғары технологиялық үйкеліс материалдары бүгінде әртүрлі әдістермен өндіріледі. Сонымен, тежегіш тобының механизмдері үшін престеу техникасы қолданылады - пішіндерде блоктар, пластиналар және секторлар жасалады. Таспа материалдары тоқыма техникасы арқылы өндіріледі, ал қабаттар илектеу арқылы жасалады.

Фрикцияға қарсы материалдардың қасиеттері

Үйкеліске қарсы функциясы бар бөлшектер олардың негізгі өнімділігін анықтайтын кең ауқымды талаптарға сай болуы керек. Ең алдымен, материал қосылатын бөлікке де, жұмыс ортасына да үйлесімді болуы керек. Жүгіруге дейін және одан кейін үйлесімділік жағдайында материал үйкелісті азайтудың қажетті деңгейін қамтамасыз етеді. Бұл жерде іске қосуды атап өту керек. Бұл қасиет элементтің бетінің геометриясын табиғи түрде реттеу мүмкіндігін анықтайды.белгілі бір жұмыс орнына қолайлы оңтайлы пішіннің астында. Басқаша айтқанда, микрокедір-бұдырлары бар қосымша құрылым бөліктен жойылады, содан кейін кіріс аз жүктемелермен жұмыс жағдайын қамтамасыз етеді.

Тозуға төзімділік те осы материалдардың маңызды қасиеті болып табылады. Үйкеліске қарсы элементтер әртүрлі тозуға төзімділікті қамтамасыз ететін құрылымға ие болуы керек. Сонымен қатар, бөлік шамадан тыс қатты және қатты болмауы керек, өйткені бұл үйкеліске қарсы материал үшін жағымсыз болып табылатын басып алу қаупін арттырады. Сонымен қатар, технологтар қатты бөлшектерді сіңіру сияқты қасиетке ие. Өйткені, әртүрлі дәрежедегі үйкеліс кішкентай элементтердің - көбінесе металдың босатылуына ықпал етуі мүмкін. Өз кезегінде, үйкеліске қарсы бет мұндай бөлшектерді жұмыс аймағынан алып тастап, өзіне «басу» мүмкіндігіне ие.

Үйкеліске қарсы металл материалдар

Металл негізіндегі өнімдер үйкеліске қарсы топ элементтерінің ең кең спектрін құрайды. Олардың көпшілігі сұйықтықтың үйкеліс режимінде жұмыс істеуге бағытталған, яғни мойынтіректер біліктерден жұқа май қабатымен бөлінген жағдайда. Дегенмен, қондырғы тоқтап, іске қосылған кезде, жоғары температураның әсерінен май қабығы жойылуы мүмкін шекаралық үйкеліс режимі сөзсіз пайда болады. Мойынтірек топтарында қолданылатын металл бөлшектерді екі түрге бөлуге болады: жұмсақ элементтерқұрылымы және қатты негізі және жұмсақ кірістірулері бар қатты кірістірулер мен қорытпалар. Бірінші топ туралы айтатын болсақ, онда антифрикционды материалдар ретінде баббит, жез және қола қорытпаларын қолдануға болады. Жұмсақ құрылымының арқасында олар тез енеді және май қабықшасының сипаттамаларын ұзақ уақыт сақтайды. Екінші жағынан, қатты қосындылар іргелес элементтермен механикалық контактілерде тозуға төзімділікті арттырады - мысалы, бір білікпен.

Баббит – қорғасын немесе қалайы негізіндегі қорытпа. Сондай-ақ, жеке қасиеттерді жақсарту үшін құрылымға легирленген қорытпаларды қосуға болады. Жақсартылған қасиеттердің ішінде коррозияға төзімділігін, қаттылығын, қаттылығын және беріктігін атап өтуге болады. Бір немесе басқа сипаттаманың өзгеруі қандай легирленген материалдардың пайдаланылғанымен анықталады. Үйкеліске қарсы баббиттерді кадмий, никель, мыс, сурьма және т.б. заттармен өзгертуге болады. Мысалы, стандартты баббитте шамамен 80% қалайы немесе қорғасын, 10% сурьма, ал қалғаны мыс пен кадмийден тұрады.

Үйкелісті азайту құралы ретінде қорғасын қорытпалары

Үйкеліске қарсы қорытпалардың бастапқы деңгейі қорғасын баббиттері болып табылады. Қолжетімділік осы материалдың жұмыс істеу ерекшеліктерін анықтайды - ең аз маңызды жұмыс функцияларында. Қорғасын негізі, қалайымен салыстырғанда, баббиттерді аз жоғары механикалық төзімділікпен және коррозиядан төмен қорғаныспен қамтамасыз етеді. Рас, тіпті мұндай қорытпаларда ол қалайысыз жасай алмайды - оның мазмұны мүмкін18%-ға жетеді. Сонымен қатар, композицияға мыс компоненті де қосылады, ол сегрегация процестерін болдырмайды - әртүрлі массалық металдардың өнім көлемінде біркелкі таралуы.

Үйкеліске қарсы қасиеттері бар ең қарапайым қорғасын материалдары морттылықтың жоғары дәрежесімен сипатталады, сондықтан олар динамикалық жүктемелері төмендеген жағдайларда қолданылады. Атап айтқанда, жол машиналарына, тепловоздарға және ауыр инженерлік құрамдастарға арналған мойынтіректер мұндай материалдар қолданылатын мақсатты тауашалар болып табылады. Кальций пайдаланатын үйкеліске қарсы қорытпаларды қорғасын қорытпаларының модификациясы деп атауға болады. Бұл жағдайда жоғары тығыздық және төмен жылу өткізгіштік сияқты қасиеттер атап өтіледі. Негіз де қорғасын, бірақ айтарлықтай пропорцияда ол натрий, кальций және сурьма қосындыларымен толықтырылған. Бұл материалдың әлсіз жақтарына келетін болсақ, олардың тотығу қабілеті бар, сондықтан оны химиялық белсенді ортада пайдалану ұсынылмайды.

Жалпы баббиттер туралы айтатын болсақ, бұл үйкелісті азайтудың ең тиімді шешімінен алыс екенін айта аламыз, бірақ оның қасиеттерінің үйлесімі тұрғысынан ол жұмыс істеу тұрғысынан тиімді болып шықты. Бұл элементтердің жұмысын нашарлататын, шаршауға төзімділікті төмендету арқылы үйкеліске қарсы қасиеттерін теңестіруге болатын материалдар. Дегенмен, кейбір жағдайларда беріктіктің жетіспеушілігі конструкцияға болат немесе шойын корпустарын қосу арқылы өтеледі.

Қоладан жасалған үйкеліске қарсы қорытпалардың ерекшеліктері

Қоланың физикалық және химиялық қасиеттеріүйкеліске қарсы қорытпаларға қойылатын талаптармен органикалық түрде үйлеседі. Бұл металл, атап айтқанда, белгілі бір қысымның жеткілікті көрсеткіштерін, соққы жүктемелерінде жұмыс істеу мүмкіндігін, жоғары мойынтіректердің айналу жылдамдығын және т.б. қамтамасыз етеді. Сонымен қатар белгілі бір функциялар үшін қоланы таңдау оның брендіне байланысты болады. Соққы жүктемелері кезінде лайнерлердің жұмыс істеуінің бірдей форматы BrOS30 бренді үшін қолайлы, бірақ BrAZh үшін ұсынылмайды. Механикалық қасиеттері бойынша қола материалдар класында да айырмашылықтар бар. Сапалардың бұл тобы шыңдалған біліктермен интерфейстің сипатына және қосымша шынықтыруға ие болуы мүмкін трюнионды пайдалануға байланысты болады. Және тағы да қорытпа құрылымының беріктігі туралы айту мүмкін емес.

Қола бұйымдарына қалайы, жез, қорғасын да кіруі мүмкін. Сонымен қатар, егер аталған металдардың барлығын баббиттің негізі ретінде пайдалануға болатын болса, мыс негізіндегі үйкеліске қарсы материалдар өте сирек қолданылады. Бұл жағдайда мыс құрамдас бөлігі көбінесе 2-3% құрамдық қатынасы бар бірдей қоспа ретінде әрекет етеді. Қосылымдардың қалайы-қорғасын комбинациясы оңтайлы болып саналады. Олар механикалық беріктігі бойынша басқа композицияларға жоғалса да, антифрикциялық компонент ретінде қорытпаның жеткілікті өнімділігін қамтамасыз етеді. Біріктірілген қола материалдар электр қозғалтқыштары, турбиналар, компрессорлық қондырғылар және жоғары қысымда және төмен сырғанау жылдамдығымен жұмыс істейтін басқа қондырғыларға арналған тұтас мойынтіректерді өндіруде қолданылады.

Ұнтақүйкеліс материалдары

Мұндай материалдар шынжыр табанды көліктердің, автомобильдердің, станоктардың, құрылыс механизмдерінің және т.б. беріліс және тежегіш блоктарына арналған композицияларда қолданылады. Ұнтақ компоненттері негізіндегі дайын өнімдер секторлық төсемдер, дискілер және төсемдер түрінде шығарылады. Бұл ретте ұнтақты қорытпалардың антифрикциондық түрі үшін бастапқы материалдар үйкеліс компоненттеріндегідей номенклатура бойынша қалыптасады - темір мен мыс жиі пайдаланылады, бірақ басқа комбинациялар бар.

Мысалы, алюминий мен қалайы қоладан жасалған материалдар, оның ішінде графит пен қорғасын бар, үйкеліс жағдайында 50 м/с ретті бөліктердің сырғу жылдамдығында тиімді көрінеді. Айтпақшы, мойынтіректер 5 м/с жылдамдықпен жұмыс істегенде, металл ұнтағы өнімдерін металл пластикалық шикізатпен ауыстыруға болады. Бұл қазірдің өзінде икемді жұмыс құрылымы және күші төмендетілген үйкеліске қарсы композициялық материал. Жүктемелердің жоғарылауы жағдайында пайдалану тұрғысынан ең тиімдісі темір мен мыстан жасалған материалдар болып табылады. Қосымшалар ретінде графит, кремний оксиді немесе барий қолданылады. Бұл элементтердің жұмысы 300 МПа қысымда және 60 м/с сырғанау жылдамдығында мүмкін.

Ұнтақ үйкеліске қарсы материалдар

Үйкеліске қарсы өнімдер де ұнтақ шикізатынан шығарылады. Олар жоғары тозуға төзімділігімен, төмен үйкеліс коэффициентімен және білікке тез түсу мүмкіндігімен сипатталады. Сондай-ақ үйкеліске қарсы ұнтақ материалдары үйкелісті азайтатын қорытпалармен салыстырғанда бірқатар артықшылықтарға ие. Олардың тозуға төзімділігі бірдей баббиттерге қарағанда орта есеппен жоғары екенін айту жеткілікті. Ұнтақ металдардан жасалған кеуекті құрылым майлау материалдарымен тиімді сіңдіруге мүмкіндік береді.

Өндірушілер әртүрлі формада түпкілікті өнімді қалыптастыру мүмкіндігіне ие. Бұл басқа жұмсартылған шикізатпен толтырылған аралық қуыстары бар рамалық немесе матрицалық бөліктер болуы мүмкін. Ал, керісінше, кейбір аймақтарда жұмсақ жақтау негізі бар антифрикционды ұнтақ материалдарға сұраныс жоғары. Арнайы бал ұяларында дисперсияның әртүрлі деңгейдегі қатты қосындылары қарастырылған. Бұл сапа дәл бөлшектердің үйкеліс қарқындылығын анықтайтын параметрлерді реттеу мүмкіндігі тұрғысынан үлкен маңызға ие.

Үйкеліске қарсы полимерлі материалдар

Заманауи полимерлі шикізат үйкелісті азайтатын бөлшектер үшін жаңа техникалық және пайдалану сапаларын алуға мүмкіндік береді. Негіз ретінде композиттік қорытпаларды да, металл-пластикалық ұнтақтарды да қолдануға болады. Мұндай материалдардың негізгі ерекшеленетін қасиеттерінің бірі - кейінірек қатты майлаушы функциясын орындайтын қоспаларды бүкіл құрылымға біркелкі тарату мүмкіндігі. Мұндай заттардың тізімінде графиттер, сульфидтер, пластмассалар және басқа қосылыстар көрсетілген. Полимерлі және антифрикционды материалдардың жұмыс қасиеттері негізінен модификаторларды қолданбай-ақ базалық деңгейде біріктіріледі: бұл үйкелістің төмен коэффициенті және химиялық белсенді орталарға төзімділік жәнесу ортасында жұмыс істеу мүмкіндігі. Бірегей сапалары туралы айтатын болсақ, полимерлер өз міндеттерін арнайы майлаумен арматурасыз да орындай алады.

Үйкеліске қарсы материалдарды қолдану

Үйкеліске қарсы элементтердің көпшілігі бастапқыда мойынтірек топтарында пайдалануға арналған. Олардың ішінде тозуға төзімділікті арттыруға арналған бөлшектер мен сырғуды жақсартатын компоненттер бар. Машина жасауда және станок жасауда мұндай бұйымдар қозғалтқыштар, поршеньдер, муфталар, турбиналар және т.б. жасауда қолданылады. Мұнда шығын материалдарының негізін жүріс және стационарлық құрылымға енгізілген сырғанау подшипниктерінің антифрикциондық материалдары құрайды. жабдық.

Құрылыс индустриясы да үйкеліске қарсы функциясыз жұмыс істей алмайды. Осындай бөлшектердің көмегімен инженерлік құрылымдар, монтаждау құрылымдары және кірпіш материалдары күшейтіледі. Темір жол құрылысында олар жылжымалы құрамның құрылымдық элементтерін орнатуда қолданылады. Полимер негізіндегі үйкеліске қарсы материалдарды қолдану да кең тараған, олар өз орнын табады, мысалы, шкивтердің, тісті доңғалақтардың, белдік жетектерінің және т.б. байланыстырушы құрылым ретінде.

Қорытынды

Үйкелісті азайту міндеті тек бір қарағанда екінші және жиі міндетті емес болып көрінуі мүмкін. Майлау сұйықтықтарын жетілдіру шынымен де негізгі жұмыс тобының тозуын азайтатын қосалқы техникалық элементтерден кейбір механизмдерден арылуға мүмкіндік береді. Классикалықтан өтпелі буынмодификацияланған жоғары өнімді майлаушыға babbitt жұмыс жағдайлары бойынша жұмсақ құрылымымен және әмбебаптығымен сипатталатын үйкеліске қарсы полимерлі материалдар деп атауға болады. Дегенмен, металл бөлшектердің жоғары қысымда және физикалық әсерде жұмыс істеуі әлі де қатты күйдегі үйкеліске қарсы төсемдерді қосуды талап етеді. Оның үстіне материалдардың бұл класы өткеннің еншісінде қалып қоймайды, сонымен қатар беріктік, қаттылық және механикалық тұрақтылық сипаттамаларын жақсарту арқылы дамиды.